|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Solaröfen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Der erfolgreiche Einsatz von Solaröfen (Kochern) wurde in Europa und Indien bereits im 18. Jahrhundert festgestellt. Solarkocher und -öfen absorbieren Sonnenenergie und wandeln sie in Wärme um, die in einem geschlossenen Raum gespeichert wird. Die aufgenommene Wärme wird zum Kochen, Braten und Backen genutzt. Die Temperatur im Solarofen kann bis zu 200 Grad Celsius erreichen. Solaröfen gibt es in vielen Formen und Größen. Hier einige Beispiele: Ofen, Konzentratorofen, Reflektor, Solardampfer usw. Bei aller Modellvielfalt erfassen alle Öfen die Wärme und halten sie in einer wärmeisolierten Kammer. Bei den meisten Modellen wirkt sich Sonnenlicht direkt auf Lebensmittel aus. Box-Solaröfen Box-Solaröfen bestehen aus einem gut isolierten, innen schwarz lackierten Kasten, in den schwarze Töpfe mit Lebensmitteln gestellt werden. Die Box ist mit einem zweischichtigen „Fenster“ abgedeckt, das die Sonnenstrahlung in die Box lässt und die Wärme im Inneren hält. Darüber hinaus ist an ihm ein Deckel mit einem Spiegel auf der Innenseite angebracht, der im zurückgeklappten Zustand die einfallende Strahlung verstärkt und im geschlossenen Zustand die Wärmedämmung des Ofens verbessert.
Die Hauptvorteile von Box-Solaröfen:
Sie sind relativ kostengünstig (im Vergleich zu anderen Arten von Solaröfen). Natürlich haben sie auch einige Nachteile:
Aufgrund ihrer Vorteile sind Kastensolaröfen die am weitesten verbreitete Art von Solaröfen. Sie sind unterschiedlicher Art: industriell hergestellt, handwerklich und hausgemacht; Die Form kann einem flachen Koffer oder einer breiten niedrigen Kiste ähneln. Es gibt auch stationäre Öfen aus Ton, mit horizontalem Deckel (in tropischen und subtropischen Regionen) oder geneigtem Deckel (in gemäßigten Klimazonen). Für eine fünfköpfige Familie empfehlen sich Standardmodelle mit einer Öffnungsfläche (Eingangsbereich) von etwa 0,25 m2. Im Angebot sind auch größere Versionen von Öfen – 1 m2 oder mehr. Empfehlungen für den Bau von Solaröfen Da die von der Innenfläche der Box aufgenommene Wärme an die Töpfe weitergeleitet werden muss, eignet sich für die Box am besten Aluminium, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Darüber hinaus korrodiert Aluminium nicht. Beispielsweise kann ein Stahlkasten, selbst mit verzinkter Beschichtung, der heißen und feuchten Umgebung im Ofeninneren während des Garvorgangs nicht lange standhalten. Kupferblech ist zu teuer. Befestigen Sie keine Metallteile an der Außenseite der Box, die zu Wärmebrücken führen könnten. Als wärmeisolierendes Material können Glas, Kunstwolle oder ein Naturmaterial (Erdnuss, Kokosnuss, Reis, Mais etc.) dienen. Welches Material auch immer verwendet wird, es muss trocken bleiben. Der Ofendeckel kann aus einem oder zwei Gläsern mit Luftschicht bestehen. Der Abstand zwischen zwei Glasschichten beträgt üblicherweise 10-20 mm. Studien haben gezeigt, dass die Verwendung eines transparenten Wabenmaterials, das den Innenraum in kleine vertikale Zellen unterteilt, den Wärmeverlust des Ofens deutlich reduzieren und so seine Effizienz steigern kann. Das Innenglas ist thermisch beansprucht, daher wird häufig gehärtetes Glas verwendet; oder beide Schichten können aus gewöhnlichem Glas mit einer Dicke von etwa 3 mm bestehen. Die äußere Abdeckung des Solarofens ist ein Reflektor, der die einfallende Strahlung verstärkt. Die reflektierende Oberfläche kann ein gewöhnlicher Glasspiegel, eine Kunststofffolie mit reflektierender Beschichtung oder ein unzerbrechlicher Metallspiegel sein. Als letzten Ausweg können Sie Folie aus Zigarettenschachteln verwenden. Der Außenkasten eines Solarofens kann aus Holz, Glasfaser oder Metall bestehen. Fiberglas ist leicht, kostengünstig und wasserbeständig, aber im Dauereinsatz nicht sehr langlebig. Holz ist stärker, aber auch schwerer und anfälliger für Schäden durch Feuchtigkeit. Aluminiumbleche in Kombination mit Holzbefestigungen bilden eine Oberfläche von höchster Qualität, die beständig gegen mechanische Beanspruchung, Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit ist. Eine mit Aluminium verstärkte Holzkiste ist am langlebigsten, aber sie ist teurer und recht schwer, und die Herstellung nimmt Zeit in Anspruch. Die Leistung eines Standard-Solarofens mit einer Öffnungsfläche von 0,25 m2 erreicht etwa 4 kg Lebensmittel pro Tag, d.h. Genug für eine fünfköpfige Familie. Die Spitzentemperatur im Solarofen kann über 150 erreichen°C an einem sonnigen Tag in den Tropen; es sind etwa 120°C über Umgebungstemperatur. Da sich das in Lebensmitteln enthaltene Wasser nicht über 100 °C erwärmt°C ist die Temperatur im gefüllten Backofen immer entsprechend niedriger. Die Temperatur im Solarofen sinkt stark, wenn Geschirr mit Speisen hineingestellt wird. Wichtig ist auch, dass die Temperatur deutlich unter 100 bleibt°C die meiste Garzeit. Aber der Siedepunkt liegt bei 100°C wird für die meisten Gemüse- und Getreidesorten nicht benötigt. Die durchschnittliche Garzeit in einem Solarofen beträgt 1–3 Stunden bei guter Sonneneinstrahlung und mäßiger Belastung. Durch die Verwendung von dünnwandigen Aluminiumpfannen verkürzt sich die Kochzeit im Vergleich zu Kochgeschirr aus Edelstahl deutlich. Darüber hinaus beeinflussen auch folgende Faktoren:
Spiegelöfen mit Reflektor Der einfachste Spiegelofen besteht aus einem Parabolreflektor und einem Pfannenständer im Mittelpunkt des Ofens. Ist der Herd der Sonne ausgesetzt, wird das Sonnenlicht von allen Reflektoren zum zentralen Punkt (Fokus) reflektiert und erhitzt so den Topf. Der Reflektor kann ein Paraboloid sein, der beispielsweise aus Stahlblech oder reflektierender Folie besteht. Die reflektierende Oberfläche besteht normalerweise aus poliertem Aluminium, Spiegelmetall oder Kunststoff, kann aber auch aus vielen kleinen flachen Spiegeln bestehen, die an der Innenfläche des Paraboloids angebracht sind. Abhängig von der gewünschten Brennweite kann der Reflektor die Form einer tiefen Schüssel haben, in die die Pfanne mit den Speisen vollständig eingetaucht ist (kurze Brennweite, das Geschirr ist vor Wind geschützt) oder eine flache Platte, wenn die Pfanne angebracht ist den Brennpunkt in einem bestimmten Abstand vom Reflektor.
Alle Reflektoröfen nutzen ausschließlich die direkte Sonnenstrahlung und müssen sich daher ständig der Sonne zuwenden. Dies erschwert deren Bedienung, da der Benutzer von der Witterung und dem Steuergerät abhängig ist. Vorteile von Spiegelöfen:
Diesen Vorteilen stehen einige Nachteile gegenüber:
Die schwierige Handhabung dieser Öfen, gepaart mit der Tatsache, dass der Koch in der Sonne stehen muss, ist der Hauptgrund für ihre mangelnde Beliebtheit. Aber in China, wo das Kochen traditionell viel Hitze und Strom erfordert, sind sie weit verbreitet. Heizleistung von Solaröfen Die Wärmeleistung eines Solarofens wird durch die Menge der Sonnenstrahlung, die absorbierende Arbeitsfläche des Ofens (typischerweise zwischen 0,25 m2 und 2 m2) und seinen thermischen Wirkungsgrad (typischerweise 20–50 %) bestimmt. Die Tabelle vergleicht typische Werte für Fläche, Effizienz und Leistung für einen Kastenofen und einen Flammofen. Richtwerte für Fläche, Wirkungsgrad und Leistung von Kastenofen und Flammofen
Reflektoröfen haben in der Regel eine wesentlich größere Arbeitsfläche als Kastenöfen. Folglich sind sie viel leistungsstärker und können mehr Wasser kochen, mehr Lebensmittel garen oder vergleichbare Mengen in kürzerer Zeit verarbeiten. Andererseits ist ihr thermischer Wirkungsgrad geringer, da das Geschirr unter dem Einfluss der Atmosphäre abkühlt. In tropischen und subtropischen Ländern können Sie fast das ganze Jahr über klares Wetter und normales Tageslicht erwarten. Gegen Mittag, wenn die gesamte Sonneneinstrahlung 1000 W/m2 erreicht, ist es durchaus realistisch, je nach Art und Größe des Ofens mit einer Heizleistung von 50-350 W zu rechnen. Die Strahlungsmenge am Morgen und am Tag ist naturgemäß geringer und kann durch das Solar-Tracking-System nicht vollständig kompensiert werden. Zum Vergleich: Die Verbrennung von 1 kg trockenem Holz erzeugt etwa das 5000-Watt-fache der thermischen Effizienz des Ofens (15 % bei einem einfachen Herd und 25–30 % bei einem verbesserten Ofen, der in Entwicklungsländern verwendet wird). Die tatsächlich am Geschirr ankommende Heizleistung beträgt somit 750-1500 Watt. Bei Bewölkung und in der Regenzeit nimmt die Sonneneinstrahlung stark ab. Bei fehlender Direktstrahlung ist ein Solarofen für nichts anderes geeignet Warmhalten gekochter Speisen. Der Schwachpunkt von Solaröfen (unabhängig von ihrem Typ) besteht darin, dass an bewölkten und regnerischen Tagen (in den meisten Entwicklungsländern zwei bis vier Monate im Jahr) Lebensmittel mit herkömmlichen Mitteln gekocht werden müssen: Holz-, Gas- oder Kerosinbrenner. Sonneneinstrahlung und Öfen Die Hauptvoraussetzung für den erfolgreichen Einsatz eines Solarofens ist eine ausreichende Beleuchtung mit wenigen bewölkten Tagen im Jahr. Die Dauer und Intensität der Sonneneinstrahlung muss eine Nutzung des Solarofens über längere Zeiträume ermöglichen. Während in Mitteleuropa an einem sonnigen Sommertag solares Kochen möglich ist, ist für einen Solarofen eine Mindestsolarenergie von 1500 kWh/m2 pro Jahr wünschenswert (entsprechend einer durchschnittlichen täglichen Sonneneinstrahlung von 4 kWh/m2). Jahresdurchschnitte können jedoch manchmal irreführend sein. Eine wesentliche Voraussetzung für die Eignung eines Solarofens ist stabiles Sommerwetter, also regelmäßige, vorhersehbare Phasen wolkenloser Tage. Die Ressourcen der Solarenergie in verschiedenen Ländern unterscheiden sich erheblich, selbst innerhalb des tropischen Gürtels in Ländern der Dritten Welt. Beispielsweise gilt die Sonneneinstrahlung in den meisten Regionen Indiens im Hinblick auf die Nutzung der Sonnenenergie als sehr gut. Die durchschnittliche Menge an Solarenergie liegt je nach Region zwischen 5 und 7 kWh/m2 pro Tag. In weiten Teilen des Landes ist die Beleuchtung während der Regenzeit am niedrigsten und im Dezember und Januar fast genauso niedrig. Das Klima und das Solarpotenzial Kenias sind günstig für den Einsatz von Solaröfen. Kenia liegt nahe am Äquator und hat daher tropisches Klima. In der Hauptstadt Nairobi liegt die Menge an Solarenergie zwischen 3,5 kWh/m2 pro Tag im Juli und 6,5 kWh/m2 pro Tag im Februar, während sie in anderen Gebieten nahezu unverändert bleibt (6,0 – 6,5 kWh/m2 pro Tag in Lodwar). ). Die Sonneneinstrahlung in Nairobi ermöglicht das Kochen mit Sonnenenergie neun Monate im Jahr (außer Juni-August). An bewölkten oder nebligen Tagen ist man hingegen auf herkömmliche Kraftstoffe angewiesen. In der Provinz Lodwar können Solaröfen jedoch das ganze Jahr über genutzt werden. Solaröfen für Entwicklungsländer Der Zweck des Einsatzes von Solaröfen besteht zweifellos darin, angesichts einer doppelten Energiekrise Energie zu sparen: einer Krise der Armen, die in einem wachsenden Mangel an Brennholz besteht, und einer nationalen Energiekrise, die den Druck auf die Zahlungsbilanz erhöht.
Im Vergleich zu anderen Ländern verbrauchen Entwicklungsländer sehr wenig Energie. Beispielsweise war der Energieverbrauch pro Kopf in Indien im Jahr 1982 mit 7325 GJ einer der niedrigsten der Welt. Doch der Energieverbrauch des Landes wächst fast doppelt so schnell wie sein Bruttosozialprodukt. Das Gleiche geschieht in anderen Entwicklungsländern. Die meisten Menschen in Entwicklungsländern beziehen den Großteil ihrer Energie aus nichtkommerziellen Quellen: aus traditionellen lokalen Energiequellen oder durch ihre körperliche Arbeit. Sie können es sich einfach nicht leisten, die richtige Menge kommerziell erzeugter Energie zu kaufen. Die logische Folge davon ist der relative Mangel an Treibstoff für die Armen, deren Lebensstandard sich dadurch weiter verschlechtert. Solaröfen sind ein Schritt zur Verbesserung ihrer Lebensbedingungen. Von der „armen Mehrheit“ der Bewohner der Länder der Dritten Welt sollen Solaröfen vor allem von der Landbevölkerung genutzt werden. Wie viel energie braucht man um essen zu kochen Der tägliche Bedarf an Brennstoff hängt von der Art und Menge der zubereiteten Lebensmittel ab. Ein Bewohner eines Entwicklungslandes verbrennt durchschnittlich 1 Tonne Brennholz pro Jahr. Eine typische indische Familie benötigt 3-7 kg Brennholz pro Tag; In kühleren Regionen beträgt die tägliche Brennholzmenge einer Familie im Winter fast 20 kg und im Sommer 14 kg. Im Süden Malis verbrennt eine durchschnittliche Familie (mit 15 Personen) etwa 15 kg Brennholz pro Tag. Eine in einem afghanischen Flüchtlingslager in Pakistan durchgeführte Studie ergab, dass der tägliche Bedarf an Brennholz dort bis zu 19 kg pro Familie beträgt. Mehr als die Hälfte des Holzes in einem typischen Haushalt wird zum Brotbacken verwendet, der Rest zum Kochen anderer Lebensmittel. Im Winter wird natürlich mehr Brennholz benötigt. Auch wenn die zum Kochen benötigte Energiemenge unterschiedlich ist, bieten Solarkocher erhebliche Energieeinsparungen. Das Hauptziel von Solaröfen besteht darin, den Bedarf an Brennholz zu reduzieren, das immer noch der wichtigste Brennstoff zum Kochen ist. Das Problem ist, dass Holz im Vergleich zu Kerosin, Flaschengas und Strom günstig ist. Die zunehmende unkontrollierte Abholzung von Bäumen für den Eigenbedarf und zum Verkauf ist die Hauptursache für Abholzung, Wüstenausbreitung, Bodenerosion, Grundwasserabsenkung und hat langfristig negative Auswirkungen auf das ökologische Gleichgewicht. Die spärlichen Waldreste in Pakistan und die grassierende Abholzung in Kenia sind der Beweis dafür, dass die Befürchtungen nicht übertrieben sind. Wenn sich die Abholzung im Sudan nicht verlangsamt, wird es bis 2005 nichts mehr davon geben. Generell ist es unwahrscheinlich, dass Solaröfen einen großen Beitrag zur nationalen Energieversorgung leisten werden. Sie können jedoch die Lebensbedingungen der Armen deutlich verbessern und ihnen helfen, ihre persönliche Energiekrise zu überwinden.
Eine neue Möglichkeit, optische Signale zu steuern und zu manipulieren
05.05.2024 Primium Seneca-Tastatur
05.05.2024 Das höchste astronomische Observatorium der Welt wurde eröffnet
04.05.2024
▪ Züchten von Pflanzen in völliger Dunkelheit ▪ Apple wird das Fernsehen verändern ▪ Synästhesie kann gelehrt werden ▪ Fotos helfen, an Lügen zu glauben
▪ Abschnitt der Website HF-Leistungsverstärker. Artikelauswahl ▪ Artikel Die funktionale Zusammensetzung der REINFORD-Fernseher. Verzeichnis ▪ Artikel Wie viele Galaxien gibt es? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Chaenomeles Japanisch. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden ▪ Artikel Intercom-Direktor-Sekretär. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik ▪ Artikel Der Ball platzt, wenn es nötig ist. Fokusgeheimnis
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite